煤气化技术发展动向中科合成油技术有限公司唐宏清

1、1煤气化技术发展动向煤气化技术发展动向唐宏青唐宏青2013.042013.04目录目录 1煤气化技术煤气化技术概况概况 2近期煤气化技术发展的特点近期煤气化技术发展的特点 3选用煤气化技术的原则选用煤气化技术的原则21煤气化技术分类煤气化技术分类3 煤气化是煤化工的关键技术煤气化是煤化工的关键技术,是决定煤化工工艺产品是否是决定煤化工工艺产品是否能够工业化的基础。能够工业化的基础。4煤气化分类煤气化分类5进料进料形态形态学术学术机理机理水煤浆气化水煤浆气化粉煤气化粉煤气化碎煤气化碎煤气化气流床气流床固定床固定床流化床流化床 一百多年来，国内外开发的一百多年来，国内外开发的煤气化技术有上百种，目

2、前煤气化技术有上百种，目前在工业上能够立脚的大约有在工业上能够立脚的大约有十几种。十几种。67煤煤气气化化工工艺艺图图 图中包括了几乎所有的新技术，目前图中包括了几乎所有的新技术，目前还没有新的创意。还没有新的创意。82近期煤气化技术近期煤气化技术发展的特点发展的特点9 开发煤气化工艺的困难是众所周知的开发煤气化工艺的困难是众所周知的，但由于国内外研究机构的长期坚忍，但由于国内外研究机构的长期坚忍不拔的努力，开发了不少煤气化工艺不拔的努力，开发了不少煤气化工艺，其中有一些工艺已经比较成熟。，其中有一些工艺已经比较成熟。 国内做了不少工作，长期得到国家、国内做了不少工作，长期得到国家、企业的支持

3、，有的方法很有成效。企业的支持，有的方法很有成效。10 (1)从装备国产化走向工艺技术国产化从装备国产化走向工艺技术国产化上世纪八十年代提出的上世纪八十年代提出的装备国产装备国产化化已经基本实现，许多复杂的非标已经基本实现，许多复杂的非标设备可以在国内生产。特别是反应器设备可以在国内生产。特别是反应器，如各种煤气化炉，如各种煤气化炉，2800吨的费托合吨的费托合成反应器，成反应器， 2250吨的直接液化反应器吨的直接液化反应器等。等。11 现在国内开发的煤气化技术如：现在国内开发的煤气化技术如：航天炉干煤粉气化航天炉干煤粉气化多喷嘴水煤浆气化多喷嘴水煤浆气化清华炉水煤浆气化清华炉水煤浆气化(热

4、壁和冷壁热壁和冷壁)两段炉干煤粉气化两段炉干煤粉气化等等，均在煤化工企业中应用。等等，均在煤化工企业中应用。12 (2)逐步走向逐步走向全生产线全生产线安稳长满安稳长满地运地运行行配有煤气化工艺的整个生产装置实现配有煤气化工艺的整个生产装置实现安稳长满安稳长满地运行；地运行；2012年，以水煤浆气化为龙头的伊泰年，以水煤浆气化为龙头的伊泰合成油厂达到设计产能合成油厂达到设计产能16万吨，实际产万吨，实际产量量17.16万吨；万吨；不再仅仅追求煤气化炉连续开多少天不再仅仅追求煤气化炉连续开多少天。13 (3)单炉规模的大型化单炉规模的大型化小型气化炉小型气化炉(1000t/d及其以下及其以下)能

5、够实能够实现年运行现年运行8000小时；小时；中型气化炉中型气化炉(1500-2000t/d)部分实现部分实现年运行年运行8000小时；小时；大型气化炉大型气化炉(3000t/d)正在运行中；正在运行中；超大型气化炉超大型气化炉(4000t/d)正在设计中；正在设计中；14 (4)气化炉内操作压力的提高气化炉内操作压力的提高水煤浆实现水煤浆实现4.0、6.5MPa运行；运行；干煤粉实现干煤粉实现4.0MPa，设计，设计6.0MPa; 固定床碎煤气化实现固定床碎煤气化实现4.0MPa，设计，设计6.0MPa;流化床实现流化床实现0.6MPa，在建设计，在建设计4.0MPa；15 (5)原料向褐煤

6、发展原料向褐煤发展 适用于固定床碎煤气化，采用型煤；适用于固定床碎煤气化，采用型煤；大量的煤粉成型困难，水处理困难；大量的煤粉成型困难，水处理困难； 可以采用粉煤气化可以采用粉煤气化预干燥、磨煤、输送上均有难度；预干燥、磨煤、输送上均有难度； 研究采用水煤浆气化研究采用水煤浆气化褐煤成浆性差，浓度在褐煤成浆性差，浓度在55以下难以以下难以运行；浓度在运行；浓度在5560之间，可以之间，可以维持但经济效果差；维持但经济效果差；16(6)气化后两种流程可以组合气化后两种流程可以组合 在大型煤化工装置中，气化炉的台数在大型煤化工装置中，气化炉的台数很多，可以采用两种不同的气化炉。很多，可以采用两种不

7、同的气化炉。 流程组合是气化后流程上的需要，也流程组合是气化后流程上的需要，也就是激冷流程和废锅流程的组合，使就是激冷流程和废锅流程的组合，使得既能够得到一些中压蒸汽，又可以得既能够得到一些中压蒸汽，又可以满足合成气中水汽比的要求。满足合成气中水汽比的要求。17两种流程效果的区别两种流程效果的区别 激冷流程和设备简单，投资低，系统运行激冷流程和设备简单，投资低，系统运行连贯性强，操作费用低。连贯性强，操作费用低。 废锅流程流程和设备复杂，投资高，系统废锅流程流程和设备复杂，投资高，系统运行连贯性差，操作费用高。运行连贯性差，操作费用高。 在同一原料、同一进料方式在同一原料、同一进料方式(如同样

8、干煤粉如同样干煤粉进料进料)的情况下，从煤到产品的的情况下，从煤到产品的全流程全流程单位单位产品能耗相当，环保相当。产品能耗相当，环保相当。183选用煤气化技术选用煤气化技术的原则的原则19选择煤气化方法的技术原则选择煤气化方法的技术原则20优先考虑气优先考虑气流床流床以煤定炉以煤定炉装置规模装置规模适中适中123选择煤气化方法的技术原则选择煤气化方法的技术原则21降低投资降低投资力求技术力求技术成熟成熟高度重视高度重视环保环保456以煤定炉以煤定炉 煤的品质包括灰熔点、灰含量、粘度、挥煤的品质包括灰熔点、灰含量、粘度、挥发份含量、内水含量等。不适合这样的炉发份含量、内水含量等。不适合这样的炉

9、型就退出，这个原则就叫型就退出，这个原则就叫“以煤定炉以煤定炉”。 近年来近年来国内外一些气化技术推销商，过分国内外一些气化技术推销商，过分夸大自己炉子的优点不断降低煤的品质要夸大自己炉子的优点不断降低煤的品质要求，这是不应该的。求，这是不应该的。22优先考虑气流床优先考虑气流床 在以甲烷为主产品的工艺路线中，用在以甲烷为主产品的工艺路线中，用碎煤气化技术较为合理；碎煤气化技术较为合理； 在以氢气、醇、油为产品的的工艺路在以氢气、醇、油为产品的的工艺路线中，用粉煤和水煤浆技术气化较为线中，用粉煤和水煤浆技术气化较为合理；合理；23装置规模适中装置规模适中 气流床气化适合于大规模装置，多台设气流

10、床气化适合于大规模装置，多台设置；置； 固定床气化适合于大规模装置，多台设固定床气化适合于大规模装置，多台设置；置； 流化床适合于低压和小规模装置；流化床适合于低压和小规模装置；24力求技术成熟力求技术成熟 化工要求全装置运行化工要求全装置运行8000h/a; 在化工上尽量采用气流床；在化工上尽量采用气流床； 煤制天然气煤制天然气(甲烷甲烷)情况特殊，有人主张情况特殊，有人主张固定床，有人主张气流床；固定床，有人主张气流床； 多喷嘴、航天炉气化是成熟技术多喷嘴、航天炉气化是成熟技术 。25降低投资降低投资26不同煤气化气化岛投资的比较不同煤气化气化岛投资的比较项目项目水平喷射式水平喷射式气流床

11、废锅气流床废锅流程流程(Shell)(Shell)下喷式气流下喷式气流床激冷流程床激冷流程( (航天炉航天炉) )水煤浆气化水煤浆气化气流气流床激冷流程床激冷流程( ( 多多喷嘴、清华炉、喷嘴、清华炉、)投资投资比较比较150-170%150-170%110-120%110-120%100%100%高度重视环保高度重视环保 煤化工是高能耗、高排放、高水耗、高煤化工是高能耗、高排放、高水耗、高污染、低效益，即污染、低效益，即“四高一低四高一低”行业；行业； 三废处理问题严峻；三废处理问题严峻； 水煤浆气化的优点是可以用污水制浆；水煤浆气化的优点是可以用污水制浆；27 煤化工生产中的煤化工生产中的“三废三废”主要是指废水、废主要是指废水、废气浮尘和废渣等固体废弃物。气浮尘和废渣等固体废弃物。 “三废三废”中含有许多有毒